专利名称：用于ptz圆顶摄像机的隐私区域算法的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及摇摄倾斜变焦(PTZ，Pan Tilt Zoom)圆顶摄像机(dome camera)。具体而言，本发明涉及在PTZ圆顶摄像机上定义和保留隐私区域(privacy zone)ο
背景技术：
摇摄倾斜变焦(PTZ)圆顶摄像机在运行期间旋转、倾斜和变焦，以提供对区域的 监视。这些PTZ摄像机提供在屏幕、监视器或者其它显示设备上所显示的图像。在摄像机 运行时，经常需要遮蔽该摄像机视场内的“隐私区域”，或者特定区域或对象。举例来说，在 酒店大堂中，隐私区域可以包括诸如游泳池或衣帽间或更衣室之类的对象。在PTZ摄像机的运行过程中，其旋转和变焦特性使得对象随着由该摄像机所显视 的区域的改变而看上去“移动”穿过屏幕或者显示设备。因此，当摄像机执行摇摄、倾斜操 作时，要被遮蔽的对象(或多个对象)“移动穿过”屏幕，并且在变焦操作时，对象还“放大 和/或缩小”。图1示出了当摄像机的倾斜角为0时的现有技术场景。在此低倾斜角下，要 被隐藏的对象和隐私区域都看上去水平地移动穿过屏幕。然而，在较高倾斜角(一般来说 大于45度)下，对象看上去弧形地移动穿过屏幕并向该屏幕下移动。图2示出了当摄像机 倾斜角为70度时的现有技术场景。在此，隐私区域仍然水平地移动穿过屏幕，但对象看上 去弧形地移动。因此，与使用低倾斜角时一样，对象不被隐私区域连续地遮蔽。如今市场上的已知PTZ圆顶与摄像机组合在该圆顶摄像机运行在较高倾斜角下 时并不能良好地处理隐私区域。由于PTZ摄像机旋转的几何性质的原因，在较高倾斜角下， 真实对象并不会像在较低倾斜角下那样水平地移动穿过屏幕，而是遵循曲线路径。举例来 说，Honeywell KD6i圆顶就没有解决这个问题，并且当把Sony摄像机和KD6i圆顶和在一 起使用时，如果所定义的隐私区域的任何部分、甚至是一个尖端(tip)与被显示的新的或 下一摄像机屏幕重叠，则整个视频屏幕变成空白。这种重叠导致屏幕突然变为空白伴有视 频的完全丢失，并且用户在移动操纵杆时往往会不知所措和感到迷惑，这是因为他或她由 于仅看见完全空白的监视器屏幕而不知道摄像机正在注视何处。类似地，由于上述问题，Honeywell Orbiter圆顶和许多其它制造商的圆顶都由于 上述问题的原因而不能在较高倾斜角下正确地计及隐私区域。目前，还不存在如下的简单 等式和解决方案其可以由没有浮点支持的低端处理器来执行以获得为了纠正上述问题实 时所需的更新率。因此，需要一种系统和方法来保留隐私区域，使得对象在摄像机的各种摇 摄/倾斜/变焦条件下总是得以遮蔽。
发明内容
本发明有利地提供一种装置，通过该装置，可以保留PTZ摄像机上的隐私区域，使 得该摄像机的视野内的对象总是被遮蔽或覆盖。被开发出以解决这个问题的算法是以几何学为基础的，该算法旨在记住被定义为空间中的区域的隐私区域，由4条射线标记，所述4条射线接触标记区域的四个拐角并且具 有绝对摇摄和倾斜角坐标。该隐私区域最初由屏幕上的具有已知像素坐标的矩形来定义。 为了按照绝对角坐标来记住隐私区域，屏幕像素坐标被转化成角坐标。然后，当摄像机移动 并且准备显示新的屏幕时，要遮蔽的对象在该新屏幕上被定位。通过把原隐私区域的绝对 角坐标转化成像素坐标来进行对对象的定位以及显示其隐私区域。此外，多个隐私区域可以被显示在一个摄像机屏幕上。还提供了用于执行对多个隐私区域的显示，以及用于预测摄像机的运动的算法。根据接下来的描述和以及根据权利要求书，本发明的前述以及其它对象、方面、特 征、优点，将变得更加显而易见。
借助于本发明的非限制性的说明性实施例，参考所标记的附图，在下面的详细描述中进一步说明本发明，其中在整个附图中，相同的附图标记表示相同部分。然而，应当理 解，此发明并不限于所示出的精确布置和手段。附图图1是摄像机角度为0时的现有技术示意图；图2是摄像机角度为70度时的现有技术示意图；图3示出了隐私区域的绝对角坐标；图4示出了角坐标到像素坐标的映射；图5示出了按照像素的对屏幕的X，Y坐标映射；图6是图像平面的根据摄像机焦点的3D视图；图7示出了图像平面上的具有摇摄和倾斜角的任意点(XI，Yl)；图8是图像平面的横截面，其中将该图像平面表示成单条线；以及图9示出了如何按照绝对角坐标来找出当前屏幕的界限。
具体实施例方式提供了定义和保留PTZ圆顶摄像机的隐私区域这一问题的一种发明性解决方案。 该摄像机的视频显示或屏幕有四组绝对角坐标，一组定义该屏幕的一个拐角。为了遮蔽该 摄像机的视频显示上的对象并且使该对象在该摄像机摇摄、倾斜和变焦时保持隐藏，可以 建立具有可调的高度和宽度的隐私区域或者矩形，使得其将覆盖要保持隐藏的对象。最初， 可以通过将矩形片(patch)放置在屏幕上来定义隐私区域。该矩形片的四个拐角在该屏幕 上具有像素坐标。隐私区域算法将像素坐标转换成角坐标。一旦定义了隐私区域，该摄像 机就可以自由移动，即在摇摄、倾斜以及还有变焦动作中旋转。对于由摄像机在任何时间点的移动所产生的每个新的屏幕或者视频显示，有必要 知道要遮蔽的对象的角坐标，并且如果该对象处于视频显示中，则有必要通过在该对象上 重新划出遮蔽区域或者空白矩形/四边形来创建新的隐私区域。为了创建所述新的隐私区 域，必须确定将这个新的区域定位在该新的屏幕上而且还对应于以前定义的隐私区域的像 素坐标。因此，以前定义的隐私区域的绝对角坐标必须被转换成该新的屏幕的像素坐标，并 且然后遮蔽区域可以被重新划出。可能发生如下情况先前定义的3D隐私区域空间可能与当前屏幕显示完全重叠、部分重叠或者不重叠。在前两种情况下，遮蔽区将在屏幕上被示出，而在后一个事件中，当 前屏幕将没有隐私区域。图3示出了隐私区域的四个拐角的像素坐标和角坐标。摇摄角(Θ)是摄像机光 轴的方位角，倾斜角(Φ)是摄像机光轴相对于地平面的仰角。变焦位置(zoom position) 定义了水平视场(Hrav)。为了找出隐私区域，有必要确定每个拐角的绝对角坐标(θ1ρ，Φ1ρ)，(Θ2Ρ，Φ2Ρ)， (Θ3Ρ，Φ3Ρ)，(Θ4ρ，Φ4Ρ)(以度为单位)，其中所述绝对角坐标对应于指示隐私区域的四个拐 角的上述四个像素(χ，γ)坐标。因此，需要一种可以将屏幕上的任何像素位置XI，Yi转化 成绝对角坐标(θ1Ρ，Φ1Ρ)的函数，使得(θ1Ρ，Φ1Ρ)=函数(摇摄角，倾斜角，变焦位置，XI， Yl)。一旦建立了隐私区域，PTZ圆顶摄像机就可以执行摇摄、倾斜和变焦操作，并且该 摄像机能够从当前位置发生改变，以便显示新的屏幕。在任何时刻，对于新的屏幕而言已知 的信息为摇摄角、倾斜角和变焦位置。当新的屏幕被显示时，隐私区域必须在该新的屏幕上 被重新划出。因此，成为必要的是在新的屏幕上确定对应于隐私区域四个拐角的绝对角坐 标(θ1ρ，Φ1Ρ)，(Θ2Ρ，Φ2Ρ)，(Θ3Ρ, Φ3Ρ)，(Θ4Ρ，Φ4Ρ)的四个像素坐标(Χ1，Υ1)，(Χ2，Υ2)， (Χ3，Υ3)，(Χ4，Υ4)。因此，需要一种能将任何绝对角坐标(Θ1Ρ，Φ1Ρ)转化成屏幕上的相应 像素位置XI，Yl的反函数，使得(ΧΙ,ΥΙ)=反函数(摇摄角，倾斜角，变焦位置，Θ1Ρ，Φ1Ρ)。图4图示了 将隐私区域的四个拐角的隐私角坐标(Θ1Ρ，Φ1Ρ)(Θ2Ρ，Φ2Ρ)(Θ3Ρ， Φ3Ρ) (Θ4Ρ，Φ4Ρ)转化成像素坐标(XI，Yl) (Χ2，Υ2) (Χ3，Υ3) (Χ4，Υ4)。然而，可能的是根据 摄像机相对于原隐私区域位置的定向(即摄像机视野已经移动多远)，新的屏幕可能不包 含四个拐角或点中的一个或者多个。随后给出根据摄像机几何进行几何计算和推导确切关系的细节。提供了像素坐标 到绝对角坐标函数的推导，并且然后提供了绝对角坐标到像素坐标反函数的推导。图5示出了包含高为“H”个像素、宽为“W”个像素的隐私区域或者盒子的视频屏 幕。水平像素的总数被示为HpiX_total，以及垂直像素总数被示为VpiX_total。隐私区域 的像素坐标(X1P，YlP)，(X2P，Y2P)，(X3P，Y3P)，(X4P，Y4P)计算如下XlP = X2P = Hpix_total/2-ff/2X4P = X3P = Hpix_total/2+ff/2YlP = Y4P = Vpix_total/2-H/2Y2P = Y3P = Vpix total/2+H/2在确定了像素坐标之后，进行从像素坐标(X，Y)到绝对角坐标(θρ O1)的转化。图6示出了图像平面的根据摄像机焦点的3D视图。在图6中，PQRS 610为图像平面。AB 620是从焦点600划到图像平面610中心630的线。点C 640处于该图像平面的右中端。线 650,660为点B 630,C 640在水平平面670上的垂直投影。角BAC 680为水平视场Hrav。根 据定义，任何点的倾斜角Φ为其与垂直平面所成的角，并且通过作一条到水平平面的垂线 且找出该投影与摇摄参考方向所成的角来找出摇摄角Θ。在图6中，点B 630为图像平面 的中心并且它具有坐标( ，Φ)、即摄像机的摇摄角和倾斜角。另外，图6示出了角BAD(即 倾斜角Φ)和角XAD(即摇摄角θ)。对于点C 640，图6示出了角CAE(即倾斜角Φ》和角XAE(即摇摄角G1),并且图示了 角XAD+角DAE= Θ + ΘΗ。 上面已经讨论，已知的参数为摇摄角、倾斜角(Θ，Φ)，水平视场(Hfqv)，以及远离 中心的像素数Dpixles (其根据像素坐标确定)。已知的还有在直角三角形ABC中，Sin Hfov = BC/AC = Dpixels/AC (1)Cos Hfov = AB/AC = R pixels/AC (2)在直角三角形BDA中，SinO = BD/AB = BD/Rpixels(3)以及，在直角三角形AEC中，SinO1 = CE/AC.(4)由于CE = BD,因此得到SinO1 = BD/AC(通过代入(4)得到)。因此，SinO1= BD/AC = (R pixels SinO)/AC(通过代入(3)得到)= (R pixels/AC) SinO= (Cos Hfov) SinO (通过代入⑵得到)因此，SinO1= Cos Hfov SinO，并且O1 = Sin inv(Cos Hfov SinΦ)(5)下面有必要按照如下方式找出G1 = Θ + ΘΗ，其中θ是已知的。为了确定 ΘΗ，在直角三角形ADE中，DE = BC = Dpixels,因此Sin ΘΗ = DE/AE = BC/AE = Dpixels/AE.(6)在直角三角形AEC中，CosO1 = AE/ACAE = AC CosO1.(7)在直角三角形ABC中，Dpixels/AC = Sin Hfov 或者 AC = Dpixels/Sin Hfov因此，AE= (Dpixels/Sin Hrav)CosO1 (通过代入(7)得到)另外，将AE代入(6)，SinθΗ = Dpixels/AE = Dpixels/((Dpixels/Sin Hfov)CosO1)或者Sin h = Sin HfovZCosO1因此ΘΗ = Sin inv(Sin HravZCosO1)(8)回想到θ i = θ + θ H，，得到= θ+Sin inv (Sin HfovZCoso1)(通过代入(8)得到)(9)重写等式(5)，得到O1 = Sin inv (Cos Hfov SinΦ)(5) 上面的等式(9)和(5)示出了在C点的角坐标(G1, O1)按照已知参数(θ，Φ) (即摄像机的摇摄角和倾斜角，以及水平视场Hfw)的关系。上面的关系所针对的是视场的水平端点上的点C。
可以扩展上面的等式以找出图像平面上的任意像素(X，Y)的角坐标(θρ Φ)。 图7示出了图像平面，其中在该图像平面上存在任意点(XI，Υ1)，需要找出其角坐标(Θ” Φ》。如图所示，在中心处的倾斜角Φ由Φ+δ Φ来代替，其中δ Φ为相对于中心的增量 角，以反映像素在距中心Yl距离处。如图6所示，角BAC(其等于Hfw)由角EAF或者δ G1 来代替。因此找出δ Φ和δ θ工是必要的。图8示出了从焦点P700划到图像平面的中心 Q720的一条垂线PQ710。SQ 730为沿着垂直视场Vfqv 740的像素。根据定义Vfqv =纵横比*HFQV，其中纵横比为3 4或者0.75。在三角形PQR和PQS中，Tan δ Φ = QR/PQ = Yl pixels/PQ 并且(10)Tan Vfov = QS/PQ = Vpixels/PQ(11)其中Vpixels为总垂直像素的一半，例如，对于400*240像素的屏幕，Vpixels = 240/2 = 120 像素。将等式(10)除以(11)，我们有Tan δ Φ/Tan Vfov = Ylpixels/Vpixels,Tan δ Φ = Tan VF。v*(Yl pixels/Vpixels)，解出 δ Φ，得到δ Φ = Tan inv(Tan VF0V*(Y1 pixels/Vpixels)) (12)类似的，δ Θ与HpiXels、HFQV和距中心的距离Xl有关，因此δ Θ = Tan inv (Tan Hfov* (XI pixels/Hpixels)) (13)其中Hpixels为总水平像素的一半，例如，对于400*240像素的屏幕，Hpixels = 400/2 = 200 像素。再次参考图7，在距垂直轴距离小或者δ Φ小的情况下，角度δ θ和δ θ 1几乎 相等。因此，可以按照如下推导出进一步的几何计算在三角形AEF中，Tan δ Θ 1 = EF/AE在三角形ABD中，Tan δ Θ = BD/ABCos δ Φ = ΑΒ/ΑΕTan δ Θ 1 = EF/AE由于 EF = BD,所以Tan δ Θ 1 = BD/AE = BD/AB*AB/AE= Cos δ O^Tan δ Θ，并且δ Θ 1 = Tan inv (Cos δ O^Tan δ Θ)(14)最后，经过修改的等式(5)和(9)变为G1= Θ + Θη = Θ+Sin inv (Sin δ Θ !/CosO1)(15)O1 = Sin inv(Cos δ Θ 1 Sin(0+ δ Φ))(16)
当隐私区域被确定时，上面的等式(13，14)可以用于找出所定义的隐私区域的四 个绝对角位置。每一对像素坐标被相应地变换成绝对角坐标，使得(X1P，YlP) — (Θ1ΡΦ1Ρ).(Χ2Ρ，Υ2Ρ) — (Θ2ΡΦ2Ρ).(Χ3Ρ，Υ3Ρ) — (Θ3ΡΦ3Ρ).(Χ4Ρ，Υ4Ρ) — (Θ4ΡΦ4Ρ).一旦建立了隐私区域，则当摄像机移动和执行摇摄、倾斜和/或者变焦时，该隐私 区域可以在“新”的屏幕(即该摄像机移动以后所显示的屏幕)上被重新划出。这时，隐私 区域角坐标为已知。必须找出这些角坐标在新的屏幕上的定位或者位置，并且重新划出隐 私区域，也就是说，必须确定对应于角位置的像素坐标。因此，下面将推导出可以将任何绝 对角坐标(Θ1Ρ，Φ1Ρ)转化成该屏幕上的相应像素位置XI，Yl的反函数。因为已知 1= + 11，所以θΗ= r (从G1减去摇摄角θ以得到ΘΗ)。Sin ΘΗ = Sin δ θ 1/CosΦ丨(通过代入等式(15)得到)，因此δ Θ1 = Sin Inv(Sine^CosO1)(17)根据等式(13)可以推导出Xl pixel Distance = Hpixels氺(Tan δ Θ /Tan Hfov)Xl pixel = Xl pixel Distance+X center offset (18)因为根据等式(16)，由于O1 = Sin inv(Cos δ Θ1 Sin(0+δ Φ))，所以 Φ 1 是 已知的，其是该点的仰角Sin(0+ δ Φ)) = SinO1ZCos δ Θ 1(Φ+ δ Φ)) = Sin inv(Sin01/Cos δ Θ 1)Φ，即当前的倾斜角，也是已知的。δ Φ = Sin inv(Sin01/Cos δ Θ 1)-Φ(19)类似的，利用等式(12)我们推导出Yl pixel Distance = Vpixels* (Tan δ Φ/Tan Vfov)Yl pixel = Yl pixel Distance+Y center offset (20)当隐私区域被确定时，上面的等式(18，20)可以用于得到所定义的隐私区域的四 个像素坐标。每一对绝对角坐标都被相应地变换成像素坐标，使得(θ1ρΦ1ρ) — (X1P，YlP)(Θ2ΡΦ2Ρ) — (Χ2Ρ，Υ2Ρ)(Θ3ΡΦ3Ρ) — (Χ3Ρ，Υ3Ρ)(Θ4ΡΦ4Ρ) — (Χ4Ρ，Υ4Ρ).因此等式13、14、18和20可以用于确定隐私区域的适当定位或位置，使得无论PTZ圆顶摄像机如何运行，遮蔽区都保持被遮蔽。在优选的实施例中，使用这些公式，隐私区域 可以以高达每秒二十次(50毫秒)的频度被更新。可以使用NGD (下一代圆顶)固件来实施本发明的一个实施例，所述NGD固件能同 时定义32个隐私区域并在屏幕上显示最多8个隐私区域。如果8个以上隐私区域是有效 的，则基于优先级选择显示8个。该实施例可以利用Honeywell NGD圆顶来进行，HoneywellNGD圆顶是高速圆顶，其能够以每秒480度的速度以及每秒3840度的加速度运动，其在小于 1秒钟的时间内转化成360度角旋转。因此，隐私区域更新必须足够快地进行，以使得遮蔽 矩形/四边形能够跟踪要覆盖的对象并且在任何速度下都不滞后。运动预测以及变焦预测 可以用于抵消快速运动和变焦的影响。接下来的步骤将概述如何在处理器中实时更新多个 隐私区。
在步骤1，在该过程的开始，在知道当前的变焦、摇摄、倾斜值的情况下将当前屏幕 的四个拐角转化为角坐标。所使用的角分辨率可以是1/20(^度，也就是说，每个计数对应 于0. 005度。在步骤2，检查每个隐私区域，以获悉其是否与屏幕有任何重叠以至于该隐私区域 应当显示在该屏幕上。如果特定隐私区域与屏幕有重叠，则设置此隐私区域的hit_flag为 TRUE0为了执行该检查，对于每个隐私区域的四个拐角点，检查该点是否落入当前屏幕 内。如图9所示，在屏幕的范围内存在梯度，其中屏幕底部具有与屏幕顶部相比较宽的摇摄 角，也就是说， 2到Θ3将是Θ的最大梯度。类似地，倾斜角也具有在屏幕范围内的梯度， 其中最大梯度处于O1到。5范围内。为了确定隐私区域是否与当前的屏幕重叠，只要执行以下比较就足够了。1)确定是否θ2 <= θ1ρ到θ4ρ<= θ 3，也就是说，检查以获悉θ1ρ到θ4ρ的任 何角度是否落在Θ2Θ3之间的区间内。(一个或多个拐角点是否处于屏幕左底部摇摄角与 右底部摇摄角之间？)2)确定是否O1 <= Φ1ρ到Θ4ρ<= Φ5，也就是说，检查以获悉Φ1ρ到Φ4ρ的任 何角度是否落在①工与。5之间的区间内。(一个或多个拐角点是否处于屏幕左顶部倾斜 角与底部中心倾斜角之间？)如果以上针对θ和Φ的条件不满足，也就是说隐私区域θ lp到θ4ρ和Φ1ρ到Φ4ρ 没有落在屏幕摇摄或倾斜梯度界限内，则该隐私区域与当前屏幕不重叠，并且把hit_flag 设置为FALSE。否则，隐私区域可能重叠，并且需要进行从角坐标到像素坐标的转化。在步骤3，检查与当前的屏幕重叠的隐私区域的数目。如果有8个以上隐私区域 的hit_flag设置为TRUE，则一些隐私区域必须被除去，这是因为在屏幕上显示的隐私区域 不能超过8个。通过设置hit_flag为FALSE来在只有八个隐私区域具有等于TURE的hit_ flag的任何时刻以前移除最低优先级的隐私区域。然后只有八个隐私区域将在屏幕上被划 出。对于隐私区域的当前屏幕映射，进一步考虑到Hit_f lag为TURE的隐私区域，并且不再 考虑Hit_flag为FALSE的隐私区域。在步骤4，使用像素映射(以及在步骤2所转化的像素坐标)划出隐私区域。对每 个区域进行矩形填充。上面步骤的处理是计算密集的，并且需要有限的时间来完成。另外，在计算结束 时，摄像机可能已经移动，使得屏幕摇摄、倾斜、和/或变焦坐标可能已经发生变化。因此， 所计算的值将对应于提前20毫秒以前有效的屏幕，这意味着存在如下风险所计算的隐私 区域可能总是稍微滞后于屏幕上的实际对象。为了纠正这个问题，可以通过预测在新的隐私位图将被更新的间隔(例如20ms)的结尾时的摇摄和倾斜位置以及将这些预测值用于隐私区域定位计算来补偿摄像机的运动。在一个实施例中，使用下面的运动等式来进行预测coF = coj+a t9 - tC^f +B "OJjtrwj -o/ + 2a8其中角度单位为弧度/秒，速度单位为弧度/秒2并且其中a-角加速度wl-初始角速度最终的角速度0-角位移t-时间间隔(这里为0. 02s)此外，可以使用变焦查找表来进行变焦移动补偿。尽管已在特定实施例中描述了本发明，但应当理解，不应当将本发明解释成受这 样的实施例限制，而是应当根据下面的权利要求书来解释本发明。
权利要求
一种用于在PTZ圆顶摄像机上保留隐私区域的方法，所述方法包括在摄像机显示屏上对要遮蔽的对象进行定位；叠加已知的矩形以遮蔽所述对象，所述矩形有四个拐角，每个拐角都具有像素坐标；将所述像素坐标中的每一个转化成绝对角坐标；移动所述摄像机并且显示第二摄像机视图/屏幕；以及如果所述对象处于所述第二摄像机视图/屏幕上，则将所述绝对角坐标中的每一个转化成像素坐标，创建具有所转化的像素坐标的新形成的矩形，并且显示所述新形成的矩形以遮蔽所述对象。
2.根据权利要求1所述的方法，其中移动所述摄像机包括使所述摄像机摇摄、使所述 摄像机倾斜以及使所述摄像机变焦中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的方法，其中移动所述摄像机包括预测所述摄像机的摇摄位置 以及所述摄像机的倾斜位置中的至少一个。
4.一种用于在具有四个拐角的PTZ圆顶摄像机屏幕上保留和显示一个以上隐私区域 的方法，所述方法包括对于每个隐私区域，确定用于遮蔽对象的矩形，其中所述矩形具有四个拐角，每个拐角 都具有像素坐标，并且将所述像素坐标转化成绝对角坐标； 把所述摄像机屏幕的四个拐角转化成角坐标；对于每个隐私区域，确定所述隐私区是否处于所述摄像机屏幕上，并且如果所述隐私 区域处于所述摄像机屏幕上，则选择要显示的不超过最大允许数目个隐私区域；以及对于要显示的多个隐私区域，将所述绝对角坐标中的每一个转化成像素坐标，创建具 有所转化的像素坐标的新形成的矩形，并且显示所述新形成的矩形来遮蔽所述对象。
5.根据权利要求4所述的方法，其中基于优先级进行选择。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其中使用具有参数的函数来进行像素坐标到 绝对角坐标的转化，所述参数至少包括水平视场、垂直像素、水平像素，以及摄像机光轴角度。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其中使用公式进行像素坐标到绝对角坐标的 转化δ Φ = Tan inv(Tan VF0V*(Y1 pixels/Vpixels)) δ Θ =Tan inv (Tan Hfov* (XIρ ixels/Hpixels))= Θ+Sin inv (Sin δ Θ !/CosO1)以及 O1 = Sin inv (Cos δ Θ 1 Sin(0+ δ Φ))其中 Hfw =水平视场 VFOV = 0. 75*HFOVVpixels =垂直像素总数的一半 Hpixels =水平像素总数的一半 Θ=摄像机光轴的方位角 Φ=摄像机光轴的仰角。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其中使用具有参数的函数进行绝对角坐标到 像素坐标的转化，所述参数具有至少包括水平视场、垂直像素、水平像素，以及摄像机光轴角度。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其中使用公式进行绝对角坐标到像素坐标的 转化Xl pixel = (Hpixels* (Tan δ Θ /Tan Hfov) ) +X center offset Yl pixel = (Vpixels*(Tan δ Φ/Tan Vfov))+Y center offset，其中 Hfw =水平视场 Vfov = 0. 75*HfovVpixels =垂直像素总数的一半 Hpixels =水平像素总数的一半 Θ=摄像机光轴的方位角 Φ=摄像机光轴的仰角
10.一种制作的产品，包括计算机可使用的介质，其具有包含在其上的计算机可读程序代码装置以用于在PTZ圆 顶摄像机上保留隐私区域，所述制作的产品中的所述计算机可读程序代码装置包括 用于在摄像机显示屏上定位要遮蔽的对象的计算机可读程序代码； 用于叠加用于遮蔽所述对象的已知矩形的计算机可读程序代码，所述矩形有四个拐 角，每个拐角都具有像素坐标；用于将所述像素坐标中的每一个转化成绝对角坐标的计算机可读程序代码； 用于移动所述摄像机以及显示第二摄像机视图/屏幕的计算机可读程序代码；以及 一种计算机可读程序代码，其用于如果所述对象处于第二摄像机视图/屏幕上，则 将所述绝对角坐标中的每一个转化成像素坐标；创建具有所转化的像素坐标的新形成的矩 形；以及显示所述新形成的矩形以遮蔽所述对象。
11.如权利要求10所述的产品，其中移动所述摄像机包括使所述摄像机摇摄，使所述 摄像机倾斜，以及使所述摄像机变焦中的至少一个。
12.如权利要求10所述的产品，其中移动所述摄像机包括预测所述摄像机的摇摄位置 以及所述摄像机的倾斜位置中的至少一个。
13.一种制作的产品，包括计算机可使用的介质，其具有包含在其上的计算机可读程序代码装置以用于在具有四 个拐角的PTZ圆顶摄像机屏幕上保留一个以上隐私区域，所述制作的产品中的所述计算机 可读程序代码装置包括一种可读程序代码，其用于对于每个隐私区域，确定用于遮蔽对象的矩形，所述矩形 有四个拐角，每个拐角具有第一像素坐标；以及将所述第一像素坐标转化成绝对角坐标； 用于将摄像机屏幕的四个拐角转化成角坐标的计算机可读程序代码； 一种计算机可读程序代码，其用于对于每个隐私区域，确定所述隐私区域是否处于所 述摄像机屏幕上；以及如果所述隐私区域处于所述计算机屏幕上，则选择要显示的不超过 最大允许数目个隐私区域；以及一种计算机可读程序代码，其用于对于要显示的多个隐私区域，将所述绝对角坐标中 的每一个转化成像素坐标；创建具有所转化的像素坐标的新形成的矩形；以及显示所述新 形成的矩形以遮蔽所述对象。
14.如权利要求13所述的产品，其中基于优先级进行选择。
15.如权利要求10-14任一项所述的产品，其中使用具有参数的函数进行像素坐标到 绝对角坐标的所述转化，所述参数具有至少包括水平视场、垂直像素、水平像素，以及摄像 机光轴角度。
16.如权利要求10-15任一项所述的产品，其中使用下面的公式进行像素坐标到绝对 角坐标的所述转换δ Φ =Tan inv(Tan VF0V*(Y1 pixels/Vpixels)) δ Θ =Tan inv (Tan Hfov* (XI pixels/Hpixels))= Θ+Sin inv (Sin δ Θ 1/Cos O1)以及 O1 = Sin inv (Cos δ Θ 1 Sin(0+ δ Φ))，其中 Hfw =水平视场 Vfov = 0. 75*HfovVpixels =垂直像素总数的一半 Hpixels =水平像素总数的一半 Θ=摄像机光轴的方位角 Φ=摄像机光轴的仰角。
17.如权利要求10-16任一项所述的产品，其中使用具有参数的函数进行绝对角坐标 到像素坐标的所述转化，所述参数具有至少包括水平视场、垂直像素、水平像素，以及摄像 机光轴角度。
18.如权利要求10-17任一项所述的产品，其中使用下面公式进行绝对角坐标到像素 坐标的所述转换Xl pixel = (Hpixels* (Tan δ Θ /Tan Hfov) ) +X center offset Yl pixel = (Vpixels*(Tan δ Φ/Tan Vfov))+Y center offset，其中 HFOV =水平视场 Vfov = 0. 75*HfovVpixels =垂直像素总数的一半 Hpixels =水平像素总数的一半 Θ=摄像机光轴的方位角 Φ=摄像机光轴的仰角。
全文摘要
本发明有利地提供一种装置，通过该装置，可以保留PTZ摄像机上的隐私区域，使得该摄像机的视野内的对象总是被遮蔽或覆盖。提出一种算法，其旨在记住被定义为空间中的区域的隐私区域，由四条射线标记，所述4条射线接触标记区域的四个拐角并且具有绝对摇摄、倾斜角坐标。该隐私区域最初由屏幕上的具有已知像素坐标的矩形来定义，所述像素坐标被转化成角坐标。然后，当摄像机移动并且准备显示新的屏幕时，隐私区域被叠加在要遮蔽的对象上。通过把原隐私区域的绝对角坐标转化成像素坐标来进行对对象的定位以及显示其隐私区域。此外，多个隐私区域可以被显示在一个摄像机屏幕上。
文档编号H04N7/18GK101803384SQ200880106462
公开日2010年8月11日 申请日期2008年7月10日 优先权日2007年7月13日
发明者A·马里斯瓦米, M·戈皮纳思 申请人:霍尼韦尔国际公司